一種用于二氧化碳熱泵制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二氧化碳熱栗制冷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳熱栗制冷循環(huán)系統(tǒng)主要由壓縮機、膨脹機、氣體冷卻器、蒸發(fā)器、回?zé)崞?、儲液罐等組成，其中二氧化碳膨脹機相當(dāng)于制冷空調(diào)產(chǎn)品中的節(jié)流裝置，是提高制冷量和降低壓縮機輸入功率的重要設(shè)備，理想膨脹機可以使系統(tǒng)性能提高45%_75%，因此，開發(fā)二氧化碳膨脹機已經(jīng)成為推動二氧化碳跨臨界循環(huán)走向?qū)嶋H應(yīng)用的重要途徑，目前國際上對于二氧化碳膨脹機的研究不多，缺乏公開的文獻描述膨脹機原型機的研究和制造。近年來，空調(diào)制冷行業(yè)常用的制冷劑CFCs(氯氟烴)與HCFCs(氫氯氟烴)等物質(zhì)對臭氧層的破壞以及溫室效應(yīng)等環(huán)境問題日益突出，二氧化碳作為制冷劑受到越來越多的關(guān)注，以其優(yōu)良的環(huán)保特性、良好的傳熱和流動性，被重新引入到制冷熱栗行業(yè)中來。由于二氧化碳的臨界溫度較低，在常溫下是一種無色無味的氣體，而且作為地球生物圈內(nèi)的天然物質(zhì)之一，它產(chǎn)量豐富，價格低廉，方便得到。其0DP=0，GWP=I，而目前作為推薦的替代工質(zhì)HFCs及其混合物的GWP比二氧化碳高1000-2000倍，在這一點上二氧化碳具有明顯的優(yōu)勢。二氧化碳系統(tǒng)的膨脹過程與通常的高壓氣體的膨脹做功不同，因此，二氧化碳制冷循環(huán)需要采用跨臨界制冷循環(huán)。在工業(yè)技術(shù)中實現(xiàn)二氧化碳跨臨界制冷循環(huán)，其中一個關(guān)鍵技術(shù)就是用膨脹機代替節(jié)流閥，但現(xiàn)有的膨脹機由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不穩(wěn)定，精度難以控制，很難滿足跨臨界制冷循環(huán)技術(shù)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對上述存在的技術(shù)不足，提供了一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機，采用A墊圈、B墊圈以及密封圈設(shè)計可以提高裝置連接處的密封性，避免因氣體泄漏而對膨脹機的性能和工作效率造成影響和干擾;采用貫穿膨脹機后的轉(zhuǎn)軸與壓縮機連接即通過將膨脹機的輸出軸與壓縮機的驅(qū)動軸連接，作為壓縮機動力的一部分，可以充分利用輸出動力回收膨脹功，節(jié)能高效;采用壓力擋片的設(shè)計，可以通過預(yù)先調(diào)節(jié)壓力擋片與B法蘭的緊合度，即控制氣缸內(nèi)膨脹氣體的壓力，當(dāng)氣缸內(nèi)的氣體壓力達到一定程度時便會沖開壓力擋片實現(xiàn)膨脹氣體釋放;氣缸、A法蘭、B法蘭外部連接件均采用不銹鋼材料制造可以提高膨脹機的使用壽命，并且保證膨脹機工作時的穩(wěn)定性，而且可以變因長期工作而造成的電化學(xué)腐蝕等;膨脹系統(tǒng)內(nèi)采用旋轉(zhuǎn)擋板設(shè)計，可以通過扣環(huán)配合在轉(zhuǎn)軸上進行周期性的進氣與排氣過程，進一步提高膨脹機的工作效率;采用偏心凸輪和擋片以及彈簧設(shè)計，可以形成兩個氣體腔室，獨立實現(xiàn)進氣與排氣過程，在由轉(zhuǎn)軸帶動的偏心凸輪旋轉(zhuǎn)后，便可以對第一腔室內(nèi)排進的二氧化碳制冷劑進行壓縮，當(dāng)制冷劑變換到第二腔室后由于容積的不斷壓縮，壓力增大，便會沖破壓力擋片實現(xiàn)膨脹排氣過程，高效快捷;采用彈簧連接擋片設(shè)計，在滿足目的的情況下使裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于組裝和更換。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:包括支撐板;支撐板上端設(shè)有氣缸;氣缸一端通過A螺栓與A法蘭連接;并且氣缸與A法蘭之間設(shè)有A墊圈;A螺栓沿著A法蘭圓周方向上等距均勻設(shè)有八個;A法蘭中部被轉(zhuǎn)軸貫穿;轉(zhuǎn)軸一端與電機相互連接;氣缸另一端通過B螺栓與B法蘭連接;并且氣缸與B法蘭之間設(shè)有B墊圈；B螺栓沿著B法蘭圓周方向上等距均勻設(shè)有八個;B法蘭中部被轉(zhuǎn)軸貫穿;并且貫穿B法蘭后的轉(zhuǎn)軸與壓縮機相互連接；B法蘭端面上設(shè)有密封圈；B法蘭與B墊圈上皆設(shè)有進氣口、排氣口；并且靠近B法蘭端面上的排氣口上設(shè)有壓力擋片;氣缸內(nèi)部設(shè)有膨脹系統(tǒng)。
進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的氣缸、A法蘭、B法蘭外部連接件均采用不銹鋼材料制作。
[0005]進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的膨脹系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)擋板、偏心凸輪、擋片、彈簧、第一腔室、第二腔室;旋轉(zhuǎn)擋板側(cè)面與氣缸內(nèi)壁無縫連接;并且旋轉(zhuǎn)擋板一端與B墊圈連接;旋轉(zhuǎn)擋板另一端與偏心凸輪緊密連接;其中偏心凸輪焊接在轉(zhuǎn)軸上;偏心凸輪一側(cè)通過擋片與彈簧相互連接;擋片設(shè)在旋轉(zhuǎn)擋板上并緊密處于偏心凸輪與A法蘭之間；偏心凸輪、擋片與氣缸內(nèi)壁構(gòu)成第一腔室、第二腔室;其中第一腔室位于進氣口一側(cè);第二腔室位于排氣口一側(cè)。
[0006]進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的轉(zhuǎn)軸通過加強筋桿與扣環(huán)相互焊接;扣環(huán)與偏心凸輪緊密連接。
[0007]進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的旋轉(zhuǎn)擋板中部設(shè)有圓形通槽;并且圓形通槽周圍沿著圓形通槽圓周方向上等距設(shè)有四個矩形通槽;旋轉(zhuǎn)擋板接近邊緣處設(shè)有條形通氣口；擋片一端與偏心凸輪緊密連接;擋片另一端通過彈簧與擋板連接;擋片貫穿氣缸;并且擋板通過連接筋板與氣缸外壁連接。
[0008]進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，所述的扣環(huán)與圓形通槽和矩形通槽配合后轉(zhuǎn)動連接。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:1、采用A法蘭和B法蘭設(shè)計，可以增加膨脹機工作時整體的機械強度;2、另外通過采用A墊圈、B墊圈以及密封圈設(shè)計可以提高裝置連接處的密封性，避免因氣體泄漏而對膨脹機的性能和工作效率造成影響和干擾;3、采用貫穿膨脹機后的轉(zhuǎn)軸與壓縮機連接即通過將膨脹機的輸出軸與壓縮機的驅(qū)動軸連接，作為壓縮機動力的一部分，可以充分利用輸出動力回收膨脹功，節(jié)能高效;4、采用壓力擋片的設(shè)計，可以通過預(yù)先調(diào)節(jié)壓力擋片與B法蘭的緊合度，即控制氣缸內(nèi)膨脹氣體的壓力，當(dāng)氣缸內(nèi)的氣體壓力達到一定程度時便會沖開壓力擋片實現(xiàn)膨脹氣體釋放;5、氣缸、A法蘭、B法蘭外部連接件均采用不銹鋼材料制造可以提高膨脹機的使用壽命，并且保證膨脹機工作時的穩(wěn)定性，而且可以避免因長期工作而造成的電化學(xué)腐蝕等;6、膨脹系統(tǒng)內(nèi)采用旋轉(zhuǎn)擋板設(shè)計，可以通過扣環(huán)配合在轉(zhuǎn)軸上進行周期性的進氣與排氣過程，進一步提高膨脹機的工作效率;7、采用偏心凸輪和擋片以及彈簧設(shè)計，可以形成兩個氣體腔室，獨立實現(xiàn)進氣與排氣過程，在由轉(zhuǎn)軸帶動的偏心凸輪旋轉(zhuǎn)后，便可以對第一腔室內(nèi)排進的二氧化碳制冷劑進行壓縮，當(dāng)制冷劑變換到第二腔室后由于容積的不斷壓縮，壓力增大，便會沖破壓力擋片實現(xiàn)膨脹排氣過程，高效快捷;8、采用彈簧連接擋片設(shè)計，在滿足目的的情況下裝置結(jié)構(gòu)簡單，便于組裝和更換。
【附圖說明】
[0010]圖1是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機前側(cè)視圖。
[0011 ]圖2是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機后側(cè)視圖。
[0012]圖3是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機剖視圖。
[0013]圖4是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機剖視放大圖。
[0014]圖5是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機氣缸內(nèi)部圖。
[0015]圖6是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機轉(zhuǎn)軸連接圖。
[0016]圖7是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機旋轉(zhuǎn)擋板圖。
[0017]圖8是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機局部視圖。
[0018]圖9是一種用于二氧化碳熱栗制冷技術(shù)的新型高效節(jié)能膨脹機線架圖。
[0019]圖中，1、支撐板;2、氣缸;3、A螺栓;4、A法蘭;5、A墊圈；6、轉(zhuǎn)軸;7、電機;8、B螺栓;9、B法蘭；10、B墊圈；11、壓縮機；12、密封圈；13、進氣口； 14、排氣口； 15、壓力擋片；16、膨脹系統(tǒng)；17、旋轉(zhuǎn)擋板；18、偏心凸輪；19、擋片;20、彈簧;21、第一腔室;22、第二腔室;23、加強筋桿;24、扣環(huán);25、圓形通槽;26、矩形通槽;27、條形通氣口； 28、擋板;29、連接筋板。
【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0021 ]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1-9所示，包括支撐板I;支撐板I上端設(shè)有氣缸2;氣缸2—端通過A螺栓3與A法蘭4連接;并且氣缸2與A法蘭4之間設(shè)有A墊圈5;A螺栓3沿著A法蘭4圓周方向上等距均勻設(shè)有八個;A法蘭4中部被轉(zhuǎn)軸